Адаптивный круиз-контроль (ACC) является усовершенствованной модификацией обычного круиз-контроля (GRA). В то время как обычный круиз-контроль только поддерживает постоянной заданную водителем скорость, адаптивный круиз-контроль в состоянии выдерживать также и выбранный водителем (из нескольких фиксированных ступеней) интервал до впереди идущего автомобиля (рис.5.2.104).
Рисунок 5.2.104 – Алгоритм работы круиз-контроля
Это возможно благодаря использованию радарных датчиков, контролирующих ситуацию на достаточно большом расстоянии перед автомобилем.
Блок управления адаптивного круиз-контроля вычисляет расстояние до впереди идущего транспортного средства и его относительную скорость движения (относительно собственного автомобиля).
Использование ESC в работе адаптивного круиз-контроля:
1. Поддержание дистанции адаптивным круиз-контролем в некритическом случае
Выбранная водителем дистанция до впереди идущего транспортного средства поддерживается, прежде всего, за счёт уменьшения крутящего момента двигателя. Если получаемое при этом замедление недостаточно, блок управления адаптивного круиз-контроля даёт указание блоку управления ABS/ESC выполнить автоматическое торможение (рис.5.2.105). Блок управления ABS/ESC инициирует активное создание тормозного давления на всех четырёх колёсах. Максимальное замедление в этом случае ограничено 40 % физически возможного максимального замедления. Это ограничение нужно, чтобы водитель не растерялся, столкнувшись с неожиданно резким торможением автомобиля, а также для обеспечения общей комфортности поездки. Тормозное давление реализуется с помощью уже известных функций увеличения и удержания давления.
Рисунок 5.2.105 – Использование ESC в работе адаптивного круиз-контроля
2. Поддержание дистанции адаптивным круиз-контролем в критическом случае
В некоторых ситуациях поддерживать выбранную дистанцию до впереди идущего транспортного средства оказывается невозможным, несмотря на выполняемое функцией ESC торможение. Это может происходить, например, когда впереди идущий автомобиль неожиданно резко тормозит или когда идущий в левой соседней полосе автомобиль перестраивается вправо без соблюдения надлежащей дистанции.
В таких случаях водитель должен принять участие в торможении и увеличить тормозное давление нажатием на педаль тормоза, чтобы замедление автомобиля могло продолжаться и после достижения 40 %-го ограничения.
Когда блок управления адаптивного круиз-контроля распознаёт, что сохранить выбранную дистанцию с помощью автоматического торможения невозможно, он извещает об этом водителя визуальной и звуковой индикацией (рис.5.2.106).
Рисунок 5.2.106 – Визуальная индикация критического случая уменьшения дистанции
3. Тормозной ассистент braking guard
Тормозной ассистент braking guard представляет собой дополнительную функцию для адаптивного круиз-контроля (ACC) и служит для предупреждения водителя об угрозе столкновения с движущимся впереди транспортным средством.
Если водитель не реагирует на предварительное предупреждение (рис.5.2.107), блок управления адаптивного круиз-контроля за 0,9–1,5 с до последней возможности затормозить для предотвращения столкновения даёт через блок управления ABS/ESC команду на короткое время поднять давление в тормозной системе. Этот предупреждающий толчок автомобиля, отчётливо ощущаемый водителем, служит не для торможения, а является ещё одним предупреждением водителю, что ему необходимо безотлагательно принять меры для предотвращения столкновения.
Рисунок 5.2.107 – Работа тормозного ассистента braking guard
На момент этого предупреждения ESC уже автоматически создаёт в тормозной системе предварительное давление, примерно 2 бара. Эта мера преследует цель сократить задержку срабатывания тормозов, а также очистить/просушить тормозные диски при трении о тормозные колодки. Одновременно с этим понижается порог срабатывания гидравлического тормозного ассистента (HBA). В результате срабатывание ассистента HBA происходит раньше при меньшей скорости нажатия педали.
Рассмотрим последовательные фазы реакции системы — от предупреждения до автоматического экстренного торможения (фазы 1–4) (рис.5.2.108) автомобиля, приближающегося с высокой скоростью к существенно медленнее движущемуся перед ним грузовому автомобилю.
Рисунок 5.2.108 – Фазы работы адаптивного круиз-контроля
Фаза 1 (рис.5.2.109)
Рисунок 5.2.109 – Фаза 1 работы адаптивного круиз-контроля
Функция braking guard в блоке управления адаптивного круиз-контроля распознала повышенный риск столкновения и выводит визуальное и звуковое предупреждение для водителя. Вывод такого предупреждения означает, что избежать столкновения с помощью плавного, комфортного торможения или объезда более невозможно. Точный момент появления предупреждения зависит от манеры вождения. Исследования показывают, что манера вождения напрямую связана с уровнем внимательности водителя. То есть, например, динамичная манера вождения с частыми разгонами, торможениями и перестроениями позволяет сделать вывод о достаточно высоком уровне внимания и концентрации водителя. В этом случае предупреждение выводится позже, чем для менее «сконцентрированного» водителя. Одновременно с предупреждением в блок управления ESC передаётся также команда активно создать в тормозной системе давление порядка 2 бар. Это делается для выборки зазоров/свободного хода в тормозных механизмах на случай последующего торможения. При этом колодки тормозов подводятся к вплотную к дискам, очищая и/или осушая их. Эта функция аналогична функции подвода колодок и осушения дисков самого блока управления ESC.
Одновременно с этим снижается порог срабатывания гидравлического тормозного ассистента (HBA) в соответствии с дорожной ситуацией. Срабатывание ассистента происходит теперь, ввиду опасной ситуации, при более низкой скорости нажатия педали тормоза водителем. При наличии в автомобиле опциональной пневмоподвески adaptive air suspension (aas) её настройка изменяется на более жёсткую, чтобы подготовить автомобиль к возможным резким манёврам: объезду препятствия или экстренному торможению.
Фаза 2
Если водитель не реагирует на это предупреждение, блок управления адаптивного круиз-контроля инициирует через блок управления ESC быстрое, но кратковременное повышение тормозного давления, отчётливо воспринимаемое водителем как резкий толчок. По времени этот толчок создаётся тогда, когда у водителя ещё есть возможность затормозить и избежать столкновения. Этот «тормозной толчок» служит исключительно как ещё одно экстренное предупреждение для водителя о том, что от него требуются немедленные активные действия (торможение, объезд). Если водитель после этого начнёт выполнять экстренное торможение с высокой скоростью нажатия педали тормоза, то в работу включается тормозной гидравлический ассистент (HBA), при необходимости помогающий водителю тормозить с максимальным замедлением. Пороги срабатывания тормозного гидравлического ассистента (HBA) уже были заблаговременно снижены в фазе 1 в зависимости от степени опасности ситуации. Если водитель нажимает педаль тормоза слишком слабо и требуемое замедление (рассчитанное системой) не реализуется, система ESC дополнительно повышает тормозное давление на необходимую величину. Создаваемое теперь тормозное давление обеспечивает остановку автомобиля на некотором расстоянии от впереди идущего или достаточное снижение скорости, чтобы за впереди идущим автомобилем можно было следовать безопасно. При необходимости реализуются значения замедления, максимально возможные в данных условиях сцепления колёс с дорогой.
Если водитель после тормозного толчка не начинает тормозить, адаптивный круиз-контроль инициирует автоматическое торможение через систему ESC. Это торможение сначала (прим. в течение 1,5 с) выполняется со средним замедлением (прим. 30% от максимально возможного). Вместе с началом автоматического торможения система выбирает слабину ремня безопасности, чтобы более эффективно удерживать водителя на месте.
Две следующих фазы, 3 и 4, реализуются только на автомобилях, имеющих ассистент смены полосы движения. Водитель может в любой момент прервать выполнение автоматической функции, энергично нажав педаль акселератора или тормоза или начав выполнять объездной манёвр.
Фаза 3
Система ESC выполняет автоматическое торможение с замедлением прим. 50% от максимально возможного. Включается аварийная сигнализация для предупреждения следующих сзади участников движения об опасной ситуации. В связи с высокой вероятностью столкновения, дополнительно система закрывает, насколько это возможно, стёкла дверей и люк крыши. Это делается для повышения механической жёсткости каркаса салона и для защиты водителя и пассажиров от разлетающихся осколков или других предметов.
Фаза 4
Если водитель по-прежнему не реагирует и столкновение с достаточно высокой остаточной скоростью становится неминуемым, то перед самым рассчитанным моментом столкновения тормозное давление повышается до максимально возможного замедления. Система дополнительно активирует преднатяжители ремней безопасности. В этой фазе у водителя больше нет возможности предотвратить столкновение, но, благодаря экстренному торможению, происходит дальнейшее снижение скорости, которое может составлять до 12 км/ч. В тех случаях, когда водитель не принимает никаких мер по предотвращению столкновения, суммарное уменьшение скорости столкновения, обеспечиваемое тормозным ассистентом braking guard, может достигать 40 км/ч. Система не в состоянии предотвратить столкновение без участия водителя, но тяжесть его последствий удаётся существенно снизить благодаря тормозному ассистенту braking guard.
В отличие от базовых функций адаптивного круиз-контроля, тормозной ассистент braking guard реагирует и на стоящие неподвижно объекты. В этих случаях водитель получает визуальное и звуковое предупреждение, при необходимости генерируется тормозной толчок, как описано выше. Однако на скоростях выше 30 км/ч автоматическое торможение не выполняется. На скоростях меньше 30 км/ч активируется функция экстренного торможения на малых скоростях, если она предусмотрена для данной модели автомобиля.
Благодаря наличию ассистента смены полосы система при оценке потенциальных опасностей может учитывать также следующие сзади транспортные средства. Фаза 4 выполняется только тогда, когда отсутствует дополнительная опасность столкновения со следующим сзади транспортом в результате экстренного торможения.
На выпускающихся в настоящее время некоторых моделях автомобилей в комплектациях с адаптивным круиз-контролем имеется также функция Stop-and-go.
Эта функция делает возможным автоматическое торможение автомобиля до полной остановки. Обязательное условие для этого состоит в том, чтобы автомобиль, до которого поддерживается заданная дистанция, находился в движении до момента остановки. Перед объектами, которые на момент распознавания их системой были неподвижны (например, припаркованные автомобили на стоянке), торможение до полной остановки не производится.
Если движущееся впереди и выбранное адаптивным круиз‑контролем транспортное средство остановится, то автомобиль также затормаживается до полной остановки без какого-либо участия водителя. Величина замедления при этом зависит от скорости автомобиля. При скоростях ниже 50 км/ч максимальное значение замедления составляет прим. 4 м/с2. Последние 2–3 метра автомобиль проходит очень медленно, со скоростью прим. 2 км/ч. Дистанция до неподвижного автомобиля впереди при остановке составляет 3,5–4 м.
Если стоящий впереди автомобиль через короткий промежуток времени снова тронется, то автомобиль с адаптивным круиз‑контролем также автоматически возобновляет движение.
Требующееся для работы этой функции автоматическое торможение реализуется с помощью функции увеличения давления системы ESC.
Промежуток времени, в течение которого автомобиль после остановки сохраняет готовность к автоматическому возобновлению движения, на разных моделях различен, нажатием подрулевого переключателя (положение RESUME) это время можно увеличить на фиксированную величину.
При следующих условиях адаптивный круиз-контроль выключается и включается электромеханический стояночный тормоз (после остановки автомобиля адаптивным круиз‑контролем с помощью активного торможения):
• Автомобиль стоит неподвижно более 3 минут;
• Открывается дверь водителя;
• Сбой в работе системы;
• Если на стоящем неподвижно автомобиле будет отстёгнут ремень безопасности водителя, то на некоторых автомобилях адаптивный круиз-контроль выключается, а на других автоматическое трогание с места больше не происходит.
В некоторых странах (например, США) происходит только автоматическая остановка без последующего трогания с места. Для возобновления движения водитель должен активировать адаптивный круиз-контроль нажатием подрулевого рычага (RESUME) или педали акселератора.